Лабораторные работы

Цель работы — определение расстояния между щелями по интерференционной картине в схеме опыта Юнга.

Общие положения

Одним из первых ученых, кто наблюдал явление интерференции, был Томас Юнг, который в 1802 году получил интерференционную картину в установке показанной на рис. 1. Свет, предварительно прошедший через светофильтр, проходя через отверстие S в экране А падал на экран В, в котором были проделаны две тонкие щели S₁ и S₂. Эти щели являлись когерентными источниками света, и давали достаточно четкую картину интерференции на экране С. В настоящей лабораторной установке вместо обычного источника света со светофильтром для повышения степени когерентности используется лазерный источник излучения. Схема опыта представлена на рис. 2, где S₁ и S₂ — источники когерентного излучения, s₁ и s₂ — пути света от источников до точки наблюдения Р, d — расстояние между щелями, L — расстояние между экранами В и С.

Цель работы — Проверка закона Малюса и анализ поляризованного света, прошедшего через фазовую пластинку.

Общие положения.

Из электромагнитной теории света следует, что световая волна является поперечной, то есть три вектора: напряженность электрического поля , напряженность магнитного поля  и волновой вектор  взаимно перпендикулярны. Свет от обычных источников состоит из множества цугов волн, световой вектор которых ориентирован в поперечной плоскости случайным образом, а колебания различных направлений равновероятны. Такой свет называется естественным или неполяризованным.

Цель работы — определение показателей преломления оптического стекла для различных длин волн и построение кривой дисперсии.

Теоретическая часть

Дисперсией света принято называть зависимость показателя преломления от длины волны или от частоты электромагнитных световых колебаний. Это явление объясняется разной фазовой скоростью распространения в веществе световых волн различной длины. Показатель преломления вещества представляет собой отношение фазовой скорости света в пустоте к скорости его в данной среде

.

Цель работы — измерение угла воздушного клина в зазоре между стеклянными пластинками по интерференционной картине полос равной толщины.

Общие положения

Интерференция в воздушном зазоре. Полосы равной толщины

При наблюдении интерференции монохроматического света длиной волны λ, прошедшего тонкий воздушный зазор между двумя плоскопараллельными пластинками (рис. 1), оптическая разность хода интерферирующих лучей О и О’ находится в виде:

Цель работы — исследование спектральных характеристик абсорбционных светофильтров на основе цветного стекла

Общие положения

Абсорбция света

Поглощением (абсорбцией) света называется явление потери энергии световой волны при прохождении её через вещество вследствие возбуждения колебаний электронов среды. Эта энергия частично переходит во внутреннюю или в энергию вторичного излучения.

Поглощение света в веществе подчиняется закону Бугера-Ламберта:

,                                                                                         (1)

где I, I₀ — интенсивность плоской монохроматической волны падающего и прошедшего через слой вещества излучения соответственно, α — линейный коэффициент поглощения (показатель поглощения) света веществом , зависящий от длины волны λ (или частоты ) света, химической природы и состояния вещества и независящий от интенсивности света, l — толщина поглощающего слоя.

РМС 6. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ФОКУСНЫХ РАССТОЯНИЙ ПОЛОЖИТЕЛЬНОЙ И ОТРИЦАТЕЛЬНОЙ ЛИНЗ МЕТОДОМ БЕССЕЛЯ
Цель работы — определение фокусных расстояний положительной и отрицательной линз методом Бесселя

Метод Бесселя

Общие сведения

Линзой называется прозрачное тело, ограниченное двумя криволинейными или криволинейной и плоской поверхностями. Обычно применяют линзы, поверхности которых имеют сферическую форму. Основные типы линз изображены на рис.1.

Цель работы — определение фокусных расстояний и положения главных плоскостей двухлинзовой оптической системы.

Общие сведения

Перед ознакомлением с данной лабораторной работой следует изучить описание к лабораторной работе 1, в котором приведены основные определения из курса геометрической оптики и свойства линзовой системы.

Настоящая работа использует метод отрезков для тонких линз, позволяющий определить фокусное расстояние положительной (рис.1) и отрицательной (рис.2) линз по формуле линзы (1):

Цель работы — определение периода, числа штрихов на один миллиметр, угловой дисперсии и разрешающей способности дифракционной решетки.

Теоретическая часть

Дифракционная решетка — оптический прибор, представляющий собой совокупность большого числа параллельных, равноотстоящих друг от друга узких щелей (штрихов) одинаковой формы, нанесенных на какую-либо поверхность. Основное свойство дифракционной решетки — способность раскладывать падающий на нее свет в спектр по длинам волн. Различают отражательные и прозрачные дифракционные решетки. У отражательных штрихи наносятся на зеркальную (как правило, металлическую) поверхность, наблюдение спектра ведется в отраженном свете. У прозрачных решеток штрихи наносятся на поверхность прозрачной (как правило, стеклянной) пластины либо вырезаются в виде узких щелей в непрозрачном экране и наблюдение ведется в проходящем свете.